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Warum schwimmen Flugzeugträger?

Kurze Antwort

Ein Flugzeugträger schwimmt, weil sein Stahlrumpf ein riesiges, größtenteils mit Luft gefülltes Volumen umschließt und seine durchschnittliche Dichte weit unter der des Meerwassers liegt. Nach dem archimedischen Prinzip sinkt der Rumpf, bis er so viel Wasser verdrängt, wie das Schiff wiegt: Ein Träger der Nimitz-Klasse mit rund 100.000 t erreicht einen Tiefgang von etwa 11 m und nicht mehr.

Warum schwimmen Flugzeugträger?
US Navy 051214 N-1573O 031 Der Flugzeugträger der Nimitz-Klasse USS John C. Stennis (CVN 74) fährt rückwärts während eines geplanten Manövers zum Testen der Ruder des Schiffes

Archimedes im Maßstab eines Stadtblocks

Jeder Körper, der ins Wasser gesetzt wird, erfährt eine nach oben gerichtete Kraft, die dem Gewicht des verdrängten Wassers entspricht. Ein Schiff schwimmt, wenn es sein eigenes Gewicht verdrängen kann, bevor es vollständig untergetaucht ist, was schlicht eine Frage der durchschnittlichen Dichte ist: Stahl ist etwa achtmal dichter als Meerwasser, doch ein Rumpf, geformt wie eine Hohlbox voller Hangars, Kraftstofftanks, Munitionskammern und Unterkünfte für 5.000 Menschen, hat eine durchschnittliche Dichte von deutlich unter einer Tonne pro Kubikmeter. Ein Flugzeugträger der Nimitz-Klasse wiegt voll beladen rund 100.000 t, muss also 100.000 t Meerwasser verdrängen, etwa 97.000 Kubikmeter. Bei einer Wasserlinienlänge von etwa 317 m und einer Breite von 41 m wird dieses Volumen bei einem Tiefgang von rund 11 m erreicht.

Stabilität, nicht nur Auftrieb

Schwimmen ist einfach; aufrecht zu bleiben ist das schwierigere technische Problem. Flugdeck und Insel ragen hoch über das Wasser, daher halten die Konstrukteure den Schwerpunkt niedrig, indem schwere Maschinen, Reaktoren, Flugkraftstoff und Ballast tief im Rumpf untergebracht werden, und die breite Rumpfform sorgt für ein aufrichtendes Moment, wenn das Schiff rollt. Träger haben zudem einen Wulstbug und schlanke Unterwasserlinien trotz des überhängenden Decks; der Rumpf unter der Wasserlinie ist weit schmaler, als das 77 m breite Flugdeck vermuten lässt. Der Trimm wird mit Ballast gesteuert, während Kraftstoff und Vorräte verbraucht werden, damit die Stabilität innerhalb der Grenzen bleibt.

Warum Beschädigungen es nicht immer zum Sinken bringen

Der Rumpf ist in Hunderte wasserdichte Abteilungen unterteilt, sodass Überflutungen begrenzt bleiben und das Schiff einen großen Teil seines Auftriebs verlieren kann und trotzdem schwimmt. Historische Verluste wie die USS Yorktown 1942 gingen auf mehrere Torpedo- und Bombentreffer in Kombination mit Bränden und fortschreitender Überflutung zurück, nicht auf eine einzelne Verletzung des Rumpfes.

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